Вертикально-водотрубные котлы. Водотрубные и жаротрубные котлы


Водотрубные котлы в промышленной энергетике - Журнал АКВА-ТЕРМ

Паровые котлы, которые устанавливают в промышленных и отопительных котельных, можно разделить на два вида: жаротрубные (жаротрубно-дымогарные) и водотрубные. Последним отдается предпочтение при сооружении крупных котельных или районных тепловых станций (РТС).

Первые котлы, которые использовались не только для приготовления пищи, но и для получения пара, появились в XVII в. Быстрое развитие промышленности в XVIII в. потребовало большого количества надежных и эффективных котлов, способных вырабатывать пар повышенного давления. Так появились стальные агрегаты с топкой внутри цилиндрического котла, получившие название жаротрубных (рис. 1). Позже, для увеличения теплопередающей поверхности, объем, занятый водой, стали насыщать дымогарными трубками, что значительно снизило температуру уходящих газов и тем самым повысило КПД котлов. Но и жаротрубно-дымогарные котлы имели серьезный недостаток: наличие крупного сосуда, содержащего большой объем горячей воды. Даже при невысоком внутреннем давлении разуплотнение такого сосуда приводило к мгновенному вскипанию воды и, как результат, – к катастрофическим последствиям. Именно это обстоятельство предопределило переход в XIX в. к водотрубным котлам, в которых горячими газами обогревается не массивный цилиндр, а большое число труб малого диаметра, через которые проходит вода.

Рисунок 1

Важным фактором постепенного перехода к водотрубным котлам была не только проблема безопасности, но еще и чисто технологическая особенность: как известно, расход металла на детали котла, подверженные внутреннему давлению, зависит от диаметра цилиндрических частей, из которых компонуются поверхности нагрева. Поэтому для снижения массы металла выгодно применять трубы возможно меньшего диаметра.

И еще одной важной причиной широкого распространения водотрубных котлов явилось наличие внешней топки (не спрятанной внутри жаровой трубы). Это позволило сжигать в водотрубных котлах низкокачественные, многозольные и влажные сорта топлив (сжигать газ или жидкое топливо стали значительно позже).

На рис. 2 показан один из первых водотрубных котлов в России, разработанный инженером Шуховым. Применение труб малого диаметра позволило значительно интенсифицировать процесс теплопередачи. Конечно, высокие тепловые потоки в топке потребовали тщательно рассчитывать котел на циркуляцию. Кроме того, более высокие требования стали предъявлять к качеству питательной воды, чтобы обеспечить безнакипный режим в котле.

Рисунок 2

В наши дни в промышленных и отопительных котельных можно встретить как жаротрубно-дымогарные, так и водотрубные котлы. И если для промышленного предприятия или для отопления значительного жилого массива требуется большое количество пара, то предпочтение отдается водотрубным котлам, так как паропроизводительность даже самых крупных жаротрубных котлов не превышает 18 т/ч.

Однобарабанный водотрубный котел для промышленных котельных представлен на рис. 3. В отличие от горизонтально-водотрубного котла, изображенного на рис. 2, этот котел называется вертикально-водотрубным. В обоих случаях обязательным элементом котлов является барабан, в котором происходит сепарация воды и пара. По опускным необогреваемым трубам вода из барабана опускается к нижним коллекторам, а из них – поступает в трубы топочных экранов, воспринимающих тепловой поток от факела (при факельном сжигании газа, мазута или угольной пыли) или от высокотемпературных продуктов горения кускового твердого топлива, сгорающего на неподвижной или механической решетке. Движение пароводяного потока по контуру «барабан – опускные трубы – обогреваемые подъемные трубы – барабан» осуществляется в результате естественной циркуляции: гидравлическое сопротивление циркуляционного контура преодолевается за счет полезного напора, создаваемого в результате разности плотностей воды (в опускных трубах) и пароводяной смеси (в подъемных обогреваемых трубах).

Рисунок 3

Серьезным недостатком горизонтально-водотрубных котлов явилась слабая циркуляция воды в верхних рядах кипятильных труб, объединенных одной секцией (что обуславливалось их разной тепловой нагрузкой). При больших форсировках это приводило к опрокидыванию циркуляции или застою воды и, как следствие, – к пережогу кипятильных труб. В вертикально-водотрубных котлах вследствие большей надежности циркуляции создавалась возможность повышения форсировки поверхности нагрева и мощности котла в целом.

В послевоенные годы в СССР широкое распространение получили двухбарабанные вертикально-водотрубные котлы ДКВР, которые выпускал созданный в 1942 г. Бийский котельный завод. Долгие годы котлы ДКВР паропроизводительностью от 2,5 до 20 т/ч на давление до 1,3 МПа составляли основу промышленных и отопительных котельных по всей стране.

На рис. 4 показан котел ДКВР-20/13, который имеет два продольных барабана диаметром по 900 мм. Верхний барабан более длинный: он используется для вальцовки труб как кипятильного пучка (в задней части), так и топочных экранов (в передней части). Диаметр кипятильных труб был принят равным 51×2,5 мм. Боковые стенки топки полностью экранированы, а после выхода из топки продукты сгорания поступали в конвективные испарительные поверхности нагрева.

Рисунок 4

В течение многих лет котлы ДКВР выпускались с номинальной паропроизводительностью от 2,5 до 20 т/ч на давление 1,28 МПа (13 кгс/см²). Некоторые модификации котлов большей паропроизводительности имели дополнительные поверхности нагрева: пароперегреватель и экономайзер. При сжигании газа или мазута, а также при сжигании твердого топлива на механической решетке подогрев воздуха отсутствовал.

Вся серия унифицированных котлов типа ДКВР имела общую конструктивную схему, включающую испарительную систему с верхним и нижним барабаном, с коридорным расположением труб в конвективных испарительных пучках, омываемых горизонтальным потоком газов при наличии нескольких его поворотов. При наличии пароперегревателя его обычно выполняли из горизонтальных труб диаметром 32×3 мм и располагали после второго или третьего ряда труб первого конвективного пучка. На некоторых котлах ДКВР в целях снижения температуры уходящих газов устанавливали экономайзер и при необходимости снижения потерь от механического и химического недожога – еще и воздухоподогреватель.

Водотрубные котлы ДКВР, кроме ряда эксплуатационных достоинств, имели и существенные недостатки. Так, например, котлы Бийского завода отличались высокой металлоемкостью, плохой транспортабельностью и большой длительностью монтажа. Исследования, проведенные еще в 80-е гг., показали, что между поставкой котла и вводом его в эксплуатацию проходит значительное время: в некоторых случаях срок монтажа достигал от 6 до 10 месяцев. В те же годы высокий уровень комплектности и заводской готовности аналогичных по мощности зарубежных котлов обеспечивал весьма сжатые сроки их монтажа: котлы фирмы FosterWheeler, например, можно было смонтировать в течение нескольких дней.

Все это привело к необходимости усовершенствовать паровые водотрубные котлы, и в конце прошлого века БиКЗ перешел на выпуск серийных газомазутных котлов типа ДЕ. Основные параметры котлов серии ДЕ-ГМ приведены в таблице.

Табл. Параметры котлов серии ДЕ-ГМ

Наименование котла

Паропроиз- водительность, т/ч

Рабочее давление, кгс/см²

Температура пара, °С

насыщенного

перегретого

ДЕ-4-14ГМ/3

4

14

194

225

ДЕ-6,5-14ГМ/3

6,5

14

194

225

ДЕ-6,5-24ГМ/3

6,5

24

220

250

ДЕ-10-14ГМ/3

10

14

194

225

ДЕ-10-24ГМ/3

10

24

220

250

ДЕ-16-14ГМ/2

16

14

194

225

ДЕ-16-24ГМ/2

16

24

220

250

ДЕ-25-14ГМ/1

25

14

194

225

ДЕ-25-24ГМ/1

25

24

220

250

Эти котлы имели по два барабана одинаковой длины, соединенных между собой пучком гнутых кипятильных труб. Топочная камера для газообразного и жидкого топлива была размещена рядом с пучком труб параллельно осям барабанов. Дымовые газы из топочной камеры направлялись в конвективный пучок через проход в конце топки по всей высоте кипятильных труб. Конвективный пучок был отделен от топочной камеры глухой мембранной стенкой, выполненной из кипятильных труб с вваренными между ними стальными полосками. После конвективного пучка дымовые газы направлялись в экономайзер и далее – в дымовую трубу. Общий вид самого крупного котла этой серии – ДЕ-25-14ГМ показан на рис. 5.

Рисунок 5

Габариты основного блока этого котла (длина, ширина и высота) были равны: 8,5×3,15×4,0 м. Все остальные котлы этой серии, вплоть до ДЕ-4-14ГМ имели такие же ширину и высоту (3,15 и 4,0 м), но их длина снижалась пропорционально паропроизводительности (до 3,2 м у котла ДЕ-4-14ГМ).

Удельный расход металла под давлением на 1 т паропроизводительности в этих котлах оказался примерно на 10 % меньше, чем в котлах ДКВР. Кроме того, повышение блочности поставки котлов ДЕ значительно сократило сроки монтажа. Однако небольшая ширина топочной камеры в котлах ДЕ создавала некоторые трудности, особенно при сжигании мазута.

Для промышленных и отопительных котельных с небольшим расходом пара представляют интерес водотрубные котлы серии Е, выпускаемые Монастырщенским Заводом Котельного Оборудования. Серия этих котлов низкого давления (0,8 МПа) включает мазутные, газовые и газомазутные котлы паропроизводительностью от 1,0 до 2,5 т/ч. Температура насыщенного пара за котлом – 175 °С. Котлы оборудованы блочными автоматизированными горелками фирмы CIBUNIGAS(Италия). Важным преимуществом этих водотрубных котлов является их поставка единым транспортабельным блоком в собранном виде, в обмуровке и обшивке. Масса самого крупного котла этой серии – ГМН (Э) – Е-2,5-0,9 (рис. 6) всего 6 400 кг, а габаритные размеры (Д×Ш×В) – не более 5,35×2,45×3,2 м.

Рисунок 6

Этот же завод изготавливает паровые котлы среднего давления. Вертикально-водотрубные двухбарабанные котлы выдают потребителю насыщенный пар с температурой 194 °С и абсолютным давлением 1,4 МПа. Топка котла имеет газоплотные экраны, а наличие экономайзера снижает температуру уходящих газов. Максимальная заводская готовность котлов позволяет осуществлять поставку единым транспортабельным блоком в собранном виде, в обмуровке и обшивке. В результате уменьшаются затраты при монтаже. Максимальный в этой серии котел Е-10,0-1,4ГМ (Э) имеет паропроизводительность до 10 т/ч, КПД на газе/мазуте достигает 94/91 %, а габариты котла всего лишь 6,53×3,96×4,5 м (Д×Ш×В). Эффективное сжигание как газа, так и мазута обеспечивается за счет использования блочной автоматизированной горелки CIBUNIGAS. Все котлы имеют микропроцессорную систему управления и защиты «Альфа-М».

Опубликовано: 27 июня 2012 г.

вернуться назад

Читайте так же:

aqua-therm.ru

Водотрубные или жаротрубные | НеФакт.инфо

45051Водотрубные или жаротрубные отопительные котлы?

В последнее время многие монтажные организации навязывают заказчикам сравнительно дешевые водогрейные котлы жаротрубные в надежде на то, что не все руководители знают преимущества или недостатки водотрубных и жаротрубных отопительных котлов.

А между тем уже ни для кого не секрет, что жаротрубный отопительный котел изготовить проще (он представляет собой цилиндрический барабан, внутри которого расположена одна или две жаровые трубы), к нему требований поменьше, и как следствие, его можно изготовлять из низкокачественной стали.

Жаротрубные (иногда их называют газотрубными) котлы обладают рядом эксплуатационных “минусов”, перечеркивающих все их “плюсы”. А именно:

1.Высокие требования (по сравнению с котлами водотрубной конструкции) к качеству котловой воды. Более жесткие требования к качеству питательной воды объясняются большими удельными тепловыми потоками в жаровой трубе и поворотной камере и очень малыми скоростями (на порядок меньше по сравнению с водотрубными котлами) теплоносителя в жаротрубных котлах.

В водотрубных котлах типа ТВГ, КВГМ,КВа,КВр и других для недопущения пристенного кипения скорость воды в трубах поверхности нагрева принималась не менее 1 м/с. У жаротрубного котла скорость воды настолько мала, что он практически является фильтром-осадителем.

Такие котлы нельзя включать по одноконтурной схеме в работу со старой тепловой сетью, имеющей многолетнее накопление шлама в нижней части радиаторов, сетевых трубопроводах. В результате осаждения взвешенных веществ и покрытия ими нижних дымогарных труб “жаротрубника”, температура этих труб становится выше верхних, давление перегретых труб на трубную доску и напряжения в сварных швах резко возрастают.

Неохлаждённые в этих трубах продукты горения дают локальный перегрев трубной доски. В результате больших напряжений в металле мостиков трубной доски между соседними отверстиями и, иногда, в сварных швах появляются микротрещины, которые в дальнейшем увеличиваются до сквозных.

Если шлам или накипь (при некачественной подпиточной воде) покрывают жаротрубную трубу, то в этих зонах металл плохо охлаждается, образуются отдулины.

Ниже перечислены основные причины снижения надёжности и безопасности, возникающие в процессе эксплуатации “жаротрубников”.

2.Наличие внутренних топок, позволяющих сжигать только высокосортное топливо.3.Кроме того, жаротрубный котел взрывоопасен. При большом объеме нагретой воды при внезапном снижении давления внутри котла до атмосферного (раскрытие шва) мгновенно выделяется огромное количество пара и происходит взрыв. Малое гидравлическое сопротивление таких котлов говорит о вялой циркуляции воды (скорость движения воды мала, съем тепла небольшой, а это, во-первых – КПД меньше, во-вторых – недолговечность и ненадежность).

4.Жаротрубные отопительные котлы недолговечны и ненадежны вследствие малого гидравлического сопротивления в контуре.

5.У жаротрубных отопительных котлов аэродинамическое сопротивление выше, чем у водотрубных.

6. Необходимо отметить еще одну, хотя далеко и не основную проблему жаротрубных котлов. Наличие большого объема воды делает котел «вяло» реагирующим на потребность в тепле. Характерное для таких котлов длительное время нагрева приводит на практике к необходимости поддерживать высокую температуру большой массы воды в течение какого-то периода времени в ожидании потребности в тепле. А стоимость топлива, идущего на поддержание этого «горячего резерва» может достигать значительной величины.

В водотрубных отопительных котлах скорость воды выше, т.е. увеличивается долговечность и надежность, также увеличивается и теплосъем.У водотрубных отопительных котлов необходимость поддержания на входе достаточно высокой температуры решается путем рециркуляции воды (при этом материальные затраты минимальны).Высокие требования (по сравнению с котлами водотрубной конструкции) к качеству котловой воды, сопоставимые с требованиями к качеству питательной воды для паровых котлов. Так, для надежной и безаварийной эксплуатации своих котлов жаротрубной конструкции изготовитель декларирует значение общей жесткости воды 100 мкг-экв/л, а в технической литературе  встречаются значения требуемой жесткости котловой воды в пределах от 15 до 100 мкг-экв/л. Более жесткие требования к качеству питательной воды объясняются большими удельными тепловыми потоками в жаровой трубе и поворотной камере при очень малых скоростях теплоносителя в жаротрубных котлах (на порядок меньше по сравнению с водотрубными котлами). В результате на поверхности жаровых труб и трубных решеток наблюдается пристенное кипение и образование отложений, действующих как теплоизоляция и значительно затрудняющих передачу тепла от металла к воде. В среднем, 1 мм отложений увеличивает температуру стенки на 100-120°С, и при толщине накипи в несколько миллиметров металл теряет свою прочность, “течет”, на жаровых трубах и трубных решетках в местах локального перегрева появляются вздутия – деформации металла, образованные давлением воды, трубные решетки коробятся, нарушается плотность сварных швов приварки дымогарных труб к трубным решеткам.  Наличие большого объема воды  делает жаротрубный котел “вяло” реагирующим на потребность в тепле. Характерное для таких котлов, длительное время нагрева приводит на практике к необходимости периодически поддерживать высокую температуру большой массы воды при отсутствии потребления тепла. Стоимость топлива, идущего на поддержание этого “горячего резерва”, может достигать значительной величины. Также нагреваемая вода несет в себе опасность как источник энергии. Соответственно, чем больше ее объем, тем взрывоопаснее эксплуатация котлоагрегата. В то же время жаротрубные котлы обладают такими неоспоримыми преимуществами как компактность, возможность работы с современными длинно-факельными горелочными устройствами, высокая автоматизация и др.

Зарубежные заводы предлагают в основном жаротрубные котлы, к тому же сразу ставят условие:

  • нужна соответствующая химводоподготовка,
  • использовать только химочищенную воду согласно принятых европейских нормативов.

При несоблюдении этих требований котлопроизводители снимают с себя все гарантийные обязательства. «Жаротрубники» требуют к себе большого внимания со стороны как проектировщиков так и службы эксплуатации. При небрежном подходе в первые же годы эксплуатации обязательно возникают проблемы в виде трещин и «вздутий» жаровых камер.  Жаротрубные котлы в основном эксплуатируют в закрытом контуре, а это следствие удорожания всей котельной (дополнительное дорогостоящее оборудование), тем более “жаротрубники” нельзя использовать в старых системах отопления на прямую.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

nefakt.info

Вертикально-водотрубные котлы

Топливо и котельные установки

Вертикально-водотрубные котлы отличаются вертикальным расположением кипятильных труб, обеспечивающим этой системе котлов ряд преимуществ по сравнению с горизоиталыю-водо - трубными. Этими преимуществами являются:

А) лучшие условия циркуляции в котле;

Б) возможность компоновки топок с достаточно развитым объемом для сжигания низкосортных топлив;

В) меньшая удельная площадь пола, необходимая для разме­щения, котла;

Г) большая экономичность котла;

Д) меньшая затрата металла на изготовление котла.

Все эти преимущества явились причиной того, что вертикаль­но-водотрубные «котлы нашли большое распространение в отопи­тельно-производственных установках и новые конструкции котлов разрабатываются и выпускаются, как общее правило, исключи­тельно с вертикальным расположением кипятильных труб.

Ниже описаны некоторые конструкции вертикально-водотруб­ных котлов, из числа приведенных в табл. 11 (см. стр. 116—117).

Вертикально-водотрубные котлы типа ДКВ. Котел типа ДКВ (рис. 33) имеет два барабана, расположенные перпендикулярно к его фронту. Нижний барабан 2 короче верхнего 1. Барабаны соединены между собой двумя пучками кипятильных труб диа­метром 51/46 мм. Задний пучок 4 является опускным, передний 3— подъемным. На боковых стенках топки расположены экран-

Рис. 33. Паровой котел типа ДКВ:

/ — верхний барабан: 2 — ннжний барабан; <? — передний пучок труб; 4 — задний пучок труб; 5 —экранные трубы; 5 —кирпичная перегородка; 7 — чугунная перегородка; 8 — колосниковая решетка.

Разрез по 1-І

---- 5210 -------

Рис. 34. Паровой котел типа КРШ.

Ные трубы 5; нижние концы труб боковых экранов присоединены к боковым коллекторам; верхние концы развальцованы в верх­нем барабане. Коллекторы боковых экранов питаются водой как из нижнего барабана, так и из верхнего по необогреваемой трубе.

При горении топлива на колосниковой решетке в экранных трубах появляется и поддерживается циркуляционный подъем­ный поток пароводяной смеси; вода из барабанов котла при этом поступает в коллекторы экранов, а затем — в экранные трубы, где происходит ее частичное испарение. Из экранных труб паро­водяная смесь попадает в водяное пространство верхнего бара­бана, где происходит сепарация пара от воды.

Между первым и вторым рядом кипятильных труб котла устанавливается кирпичная перегородка 6. Задний и передний пучки кипятильных труб разделены друг от друга чугунной пере­городкой 7. Дымовые газы, выходящие из топки, проходят попе­речным потоком первый газоход котла, затем поворачивают на 180° и из второго газохода удаляются в боров котла.

Котел оборудован колосниковой решеткой 8 с механическими или пневматическими забрасывателями.

Котел транспортабелен; его можно доставлять на место уста­новки в совершенно собранном виде на железнодорожных плат­формах. Обмуровкой котла может быть или кирпичная кладка, пли легкая теплоизоляция, обшитая стальными листами.

Вертикально-водотрубные котлы типа КРШ. Котлы этого гипа (рис. 34) имеют поперечно расположенные барабаны / и 23 соединенные слегка наклонным пучком кипятильных труб диа­метром 51/46 мм. Нижний барабан устанавливается на опорные подушки 3; вся система котла при нагревании имеет возможность свободного термического расширения вверх.

Котел приспособлен для размещения в барабане устройств янутрикотловой обработки воды.

К недостаткам рассматриваемой конструкции котла, как и типа ДКВ, относится односторонний отвод газов из топки по всей ее высоте (по борову 4).

Вертикально-водотрубные котлы типа ВВД. Как показано на рис. 35, оси верхнего и нижнего барабанов котла типа ВВД находятся в одной вертикальной плоскости; поэтому кипя­тильные трубы котла диаметром 76/70 мм расположены верти­кально.

Дымовые газы выходят в котельный пучок с одной стороны топки и омывают трубки пучка поперечным потоком.

Вертикально-водотрубные котлы Таганрогского завода «Крас­ный котельщик». Таганрогский завод «Красный котельщик» (ТКЗ), являющийся одним из крупнейших котлостроительных заводов СССР, приступил к выпуску серии котлов малой произ­водительности— от 2 до 10 т/час, предназначенных для внедре-

План место 8л* установи

Пароперегревателя

Рис. 35. Паровой котел типа ВВД.

Нйя б малую энергетику, в том числе и в отопйтельно-гфоизвоА - ственные котельные установки.

Котел (рис. 36) состоит из двух барабанов: верхнего 1 и нижнего 2, соединенных между собой тремя пучками вертикаль­ных кипятильных труб диаметром 60/55 мм. Между некоторыми рядами труб выложены вертикальные перегородки, предназна­ченные для направления движения дымовых газов и лучшего омывания ими поверхности нагрева котла. Как видно из ри­сунка, на задней стенке топки расположены кипятильные трубы, а передняя стенка и потолок топки экранированы трубами 3. Конструкция котла допускает, в случае надобности, экранирова­ние и боковых стенок топки.

Нижний барабан опирается на каркас котла. Конструкция допускает при нагреве свободное расширение котла вверх.

Важно отметить, что в конструкции предусмотрено устройство для термической внутрикотловой обработки питательной воды, предложенное проф. В. А. Голубцовым и инж. Г. А. Бурковым, удостоенных Сталинской премии за разработку и внедрение этого устройства.

Сущность процесса термической внутрикотловой обработки воды состоит в том, что питательная вода, подаваемая по тру­бе 69 поступает в так называемый каскадный реактор 7, располо­женный в паровом пространстве барабана котла; в этом реак­торе происходит нагрев воды с выпадением солей жесткости. Вода из реактора опускается по необогреваемой трубе 8 в ниж­ний барабан котла; в последнем происходит отстой шлама, со­держащегося в воде. Таким путем осуществляется умягчение питательной воды, поступающей в котел.

Котлы Таганрогского завода «Красный котельщик» имеют хорошо развитый объем топки, в результате чего работают с от­носительно небольшим теплонапряжением топочного объема.

Вследствие довольно большой высоты каркаса и верхнего вывода газов из топки котлы ТКЗ удачно компонуются с механи­зированными топками. Вместе с тем котлы ТКЗ отличаются по­вышенным удельным объемом воды на 1 т/час паропроизводи - тельности, что обеспечивает хорошую приспособляемость к работе при частых изменениях расхода пара потребителями.

Котлы рассматриваемой системы имеют довольно высокий удельный вес металла на 1 т/час паропроизводительности. Это объясняется наличием развитых хвостовых поверхностей нагрева, предназначенных для снижения температуры уходящих газов, а следовательно, для повышения экономичности работы котла.

Конструкция котла обеспечивает предотвращение накопления летучей золы на поверхностях нагрева и в газоходах котла.

Вследствие перечисленных особенностей можно считать, что котлы этого типа должны получить распространение в отопи­тельно-производственных котельных установках.

Рис. 36. Паровой котел типа Т завода «Красный котельщик»:

J—верхний барабан; 2 — нижний барабан; 3 — экранные трубы; 4 — пароперегреватель; 5 — водяной экономайзер;

6—питающая труба; 7 — каскадный реактор; 8 — необогреваемая труба.

Жаротрубные котлы

Выше мы ознакомились с конструкциями паровых котлов, в которых внутри труб протекает вода, а снаружи — отдающие теплоту дымовые газы. Жаротрубные котлы являются прототи-

Дохоспг

Пом другой системы, в которой внутри труб проходят дымовые газы, а наружная поверхность труб обмывается водой.

Жаротрубные котлы ввшускаются с одной жаровой трубой (одножаротрубные котлы) или с двумя жаровыми трубами

(двухжаротрубные котлы). Конструкция двухжаротрубного котла, Таганрогского завода «Красный котельщик», рассчитанная на паропроизводительность 2 т/час при рабочем давлении пара в 8 ати9 представлена на рис. 37. Котел состоит из сварного ци­линдрического барабана 2 диаметром 2200 мм, внутри которого установлены две жаровые трубы /, соединенные с днищами котла. Топка или размещается внутри жаровых труб, или же вы­полняется в виде выносной. Дымовые газы из топки отводятся горизонтально и поступают в жаровые трубы, затем возвра­щаются по второму боковому газоходу к фронту котла, после чего проходят третий (боковой) газоход котла и уходят в боров. Таким образом, дымовые газы передают тепло воде как внутри, так и снаружи корпуса котла. Это является важным преимуще­ством конструкции. Из всей поверхности нагрева котла наиболь­шая тепловая нагрузка приходится на жаровые трубы.

В верхней части барабана 2 размещается сухопарник 3, на котором устанавливаются предохранительный клапан 4 и паро­вой запорный клапан 5, а также устраивается лаз для возмож­ности проникновения внутрь барабана котла для его осмотра и чистки. Корпус котла покоится на чугунных опорах 6У из которых задняя опора неподвижная, а остальные — подвижные, чем обес­печивается возможность температурного расширения корпуса котла.

Во время работы котла температура стенок жаровых труб выше температуры стенок корпуса; поэтому жаровые трубы должны получить большее удлинение, чем барабан. Для того чтобы в жаровых трубах не возникали по этой причине термиче­ские напряжения, трубы снабжают кольцами или же изготовляют волнистыми.

Жаротрубные котлы доступны для очистки и внутреннего осмотра, не требовательны к качеству питательной воды и обла­дают большим водяным объемом на 1 т/час паропроизводитель - ности котла, составляющим около 10 мР/т/час. Таким образом, эти котлы приспособлены к работе с резко переменным потре­блением пара.

Однако эти достоинства конструкции слишком незначительны по сравнению с ее недостатками. В котле не обеспечена сколько - нибудь надежная циркуляция воды; поэтому паронапряжение поверхности его нагрева не может превосходить 20—30 кг/м2часу а при больших паронапряжениях появляется опасность повреж­дения жаровых труб. Расход металла на изготовление котла весьма значителен, достигая 9 т на 1 т/час вырабатываемого пара, тогда как у ранее рассмотренных водотрубных котлов про­изводительностью 2 т/час удельный расход металла не превы­шает 5 г на 1 т/часу т. е. меньше чем у жаротрубного котла в 1,8 раза. Жаротрубные котлы занимают большую площадь пола котельной и не транспортабельны. Большой водяной объем также не является большим преимуществом, так как в современ­ных укрупненных отопительно-производственных котельных уста­новках потребление пара изменяется не столь резко.

Жаротрубные котлы плохо приспособлены для применения ьизкосортных топлив. Растопка и расхолаживание их осуще­ствляются весьма медленно. Вследствие всех этих причин жаро­трубные котлы вытесняются более совершенными конструкциями.

Одним из наиболее эффективных методов модернизации уста­новленных жаротрубных котлов, а также других старых кон­струкций, является снабжение их топочными экранами. Экранные трубы присоединяют к котлу или же из них составляют самостоя­тельный циркуляционный контур с принудительной циркуляцией воды при помощи насоса. В целях увеличения топочного объема устраивают выносные топки. Кроме того, за котлами устанавли­вают водяные экономайзеры. Все эти мероприятия повышают производительность и экономичность работы этих котлов.

Котлы с дымогарными трубами

Рис. 39. Вертикальный котел типа ВК-1М.

В котлах этого типа дымовые газы проходят внутри труб не­большого диаметра, называемых дымогарными. К этой категории

Относятся вертикальные котлы с дымогарными трубами, а также паровозные и локомобильные котлы паровозного типа.

 

 

 

Рис. 40. Вертикально-цилиндрический котел типа Шухова-Сарафа.

 

Рис. 41. Комбинированный вертикальный котел инж. Добрина.

Внутри вертикального цилйндрИческого корпуса котла типа ВК-1 (рис. 38) имеются две головки — нижняя и верхняя, в днищах которых развальцованы 20 дымогарных труб диамет­ром 76/63 мм.

Котел изготовляется на рабочее давление 8 ати; поверхность нагрева его равна 12 м2. Паронапряжение поверхности нагрева равняется 12—15 кг/м2час.

Конструкция модернизированного котла типа ВК-1 М (рис. 39) отличается от только что описанной тем, что в ней применяются дымогарные трубы диаметром 51/46 мм. В результате этого удельная затрата металла на изготовление котла несколько уменьшена.

Вертикальные котлы с дымогарными трубами выпускаются заводами с величиной поверхности нагрева до 40 м2. Их досто­инство заключается в компактности, малых габаритах, отсутствии обмуровки и в транспортабельности. Они применяются в неболь­ших котельных установках (например, при дезокамерах) и на па­ровых экскаваторах.

Котлы имеют ряд недостатков: неприспособленность топки для сжигания низкосортного топлива, малый к. п. д., трудность очистки поверхности котла от накипи, частые течи в местах валь­цовки труб.

Итоговым технико-экономическим показателем эксплуатации котельной является себестоимость 1 млн. ккал тепла, отпущен­ного котельной установкой. Анализ годовых затрат на выработку тепла в котельной установке позволяет выявить недостатки экс­плуатации и наметить мероприятия, …

Под компоновкой котельной установки подразумевается раз­мещение котельных агрегатов и вспомогательного оборудования в помещении котельной. Компоновка должна обеспечить удоб­ство и безопасность обслуживания котельного оборудования и надлежащие условия труда, но не должна …

Паровые котельные установки снабжаются питательными ба­ками, емкость которых принимается равной двухчасовому рас­ходу воды при питании - всех работающих котлов. Обычно уста^- навливают два бака или один бак, разделенный перегородкой на …

msd.com.ua